必刷13（10题）-2019-2020学年高一化学期末满分必刷200题（优等生专用）（人教版必修二）（解析版）

必刷题型六资源开发流程题（20题）必刷13（10题）1．我国拥有很长的海岸线，具有丰富的海洋资源，以海水为原料的盐化工是我国重要的产业。盐卤是海水晒盐后的富含镁盐的溶液，其中除含镁盐外，还含有其他盐类(如下图甲)。盐卤在食品、化工等方面具有广泛的用途。请解答下列与盐卤有关的试题。（1）根据图甲，写出盐卤中含量最多的两种盐的化学式：_______、_______。（2）下图乙是盐卤中某些物质的溶解度曲线，已知T1℃时，MgSO4和KCl的溶解度分别为M、N，则它们溶解度大小的关系为_______；将盐卤加热到T2℃以上，根据溶解度曲线，首先从盐卤中分离出来的晶体是______________________________________________________。（3）化工厂利用卤水生产金属镁的工艺流程如下：“操作①”的目的是将氢氧化镁沉淀分离出来，操作①的名称是_______。氢氧化镁与试剂B反应的化学方程式为______________________________。操作②的名称是_______。该方法的优点为___________________________。（4）用电解法制备金属镁，两位同学分别设计了下面的两种方法。甲：电解氯化镁溶液。乙：电解熔融的氯化镁。其中同学_______(填“甲”或“乙”)能够成功地制备金属镁，假设生产过程中镁元素没有损失，则100g卤水可制备镁_______g。 【答案】（1）NaClMgCl2（2）相等MgSO4（3）过滤Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O蒸发、结晶就地取材，节约资源，降低成本（4）乙4.8【解析】（1）从甲图中可以看出1000g盐卤中含有的NaCl、MgCl2、MgSO4、KCl分别为163.0g、142.5g、60.0g、22.0g，由此可见，含量最多的两种盐是NaCl、MgCl2。（2）在T1℃时，KCl和MgSO4的溶解度曲线相交，说明T1℃时，二者的溶解度相等；T2℃以后，MgSO4的溶解度随着温度的升高而降低，故升高到一定温度时会析出。（3）分离固体与液体的混合物应用过滤方法，而使溶液中的溶质以晶体的形式析出则需要蒸发、结晶。由于就地选用了海边的贝壳为原料来生产CaO，所以节约了资源，降低了生产成本。（4）制备金属镁应该电解熔融的MgCl2，如果电解氯化镁溶液得到的不是镁，而是氢气、氯气和Mg(OH)2；根据卤水中镁原子的守恒，可以得出电解所得到的镁的质量为100g××＋100g××＝3.6g＋1.2g＝4.8g。2．硫铁矿石（主要成分FeS2）用于工业制硫酸，其排出的矿渣在一定条件下以磁性铁为主。经磁选获得精矿，可直接用于高炉炼铁。已知某精矿的主要成分是磁性铁（Fe3O4）和Fe2O3及杂质（杂质不含铁、硫、氧元素，且杂质不耗氧）。请回答下列问题：（1）某硫铁矿石中（杂质不含铁、硫）含硫的质量分数是0.360，则该硫铁矿石中含铁的质量分数是：_______（用小数表示，保留3位小数）。（2）如用上述硫铁矿石制硫酸，矿渣经磁选获得精矿，直接用于高炉炼铁，当制得98%的硫酸1.92吨时（不考虑硫的损失），则炼铁厂（不计选矿及炼铁时铁的损耗）最多可生产含碳4%的生铁_______吨。（3）煅烧硫铁矿常用富氧空气。从沸腾炉排出的气体成分如下表。如果精矿中铁、氧的物质的量之比为n(Fe)∶n(O)=5∶7，则富氧空气中O2和N2的体积比为_______。气体SO2N2O2物质的量（mol）10586（4）炼铁厂生产的生铁常用于炼钢。取某钢样粉末28.12g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，得到CO2气体224mL（标准状况）。①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比_______（最简单的整数比）。②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到100mL相同浓度的H2SO4 溶液中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：实验序号IIIIII加入钢样粉末的质量/g2.8125.6248.436生成气体的体积/L（标准状况）1.1202.2402.800则该硫酸溶液的物质的量浓度_______。③若在实验II中继续加入mg钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少?（写出必要的步骤，答案保留3位小数）_______。【答案】（1）0.315（2）0.560（3）39:116（4）50:11.25mol/LH2SO4共0.125mol，设再加入钢样的质量为x时酸反应完，则有：5.624g+x=，x=1.406g。a．若加入的钢样粉末过量（m≥1.406g），H2SO4全反应，则：m(余固体)=(5.624g+mg)－0.125mol×56g·mol－1=(m－1.376)g。b．若加入的钢样粉末少量（m＜1.406g），Fe全溶解，则剩余固体全部为碳的质量。即：m(余固体)=(5.624g+mg)×=(5.624g+mg)×。【解析】（1）利用化学式FeS2，硫的质量分数是0.360，则该硫铁矿石中含铁的质量分数为=0.315。答案为：0.315；（2）由硫铁矿石的化学式FeS2，可建立关系式FeS2—2H2SO4—Fe，最多可生产含碳4%的生铁的质量为=0.560t。答案为：0.560；（3）由精矿中铁、氧的物质的量之比为n(Fe)∶n(O)=5∶7，可假设化学式Fe5O7，写出方程式：10FeS2+27O2→2Fe5O7+20SO2，则富氧空气中O2和N2的体积比为(mol+6mol):58mol=39:116。答案为：39:116；（4）①由CO2气体224mL，n(CO2)=0.01mol，可求出钢样中含C的质量为0.12g，从而求出Fe的质量为 28g，便可计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为=50:1。答案为：50:1；②由表中数据可知，第III次实验中，样品过量，硫酸完全反应，由H2的体积2.8L，可求出该硫酸溶液的物质的量为=0.125mol，c(H2SO4)==1.25mol/L。答案为：1.25mol/L；③H2SO4共0.125mol，设再加入钢样的质量为x时酸反应完，则有：5.624g+x=，x=1.406g。a．若加入的钢样粉末过量（m≥1.406g），H2SO4全反应，则：m(余固体)=(5.624g+mg)－0.125mol×56g·mol－1=(m－1.376)g。b．若加入的钢样粉末少量（m＜1.406g），Fe全溶解，则剩余固体全部为碳的质量。即：m(余固体)=(5.624g+mg)×=(5.624g+mg)×。答案为：钢样过量时，剩余固体质量为(m－1.376)g；钢样不足量时，剩余固体质量为(5.624g+mg)×。【点睛】计算Fe刚好与硫酸完全反应时，所需添加的钢样的质量时，也可以利用“取某钢样粉末28.12g，得到CO2气体224mL（标准状况）”进行计算。再加入钢样的质量为x时酸反应完，则5.624g+x=，求出x=1.406g。3．（2020·江西省南昌二中高三月考）煤是重要的能源，也是生产化工产品的重要原料。试用所学知识，解答下列问题：（1）煤的转化技术包括煤的气化技术和液化技术。煤的液化技术又分为__________和_______________（2）在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下图所示：这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的第一步反应的离子方程式为__________________；第二步反应的离子方程式为_________________。（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、_____________、______________等。（4）湿式石灰石— 石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是：烟气经锅炉预热器出来，进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘，再经过一个专门的热交换器，然后进入吸收塔，烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触，通入空气后生成石膏，经脱硫的烟气，应用循环气体加热器进行再加热，进入烟囱，排入大气。①写出湿法石灰石—石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式：______________________。②用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2的原因是：______________________③上述过程中得到的石膏，如果含氯化合物(主要来源于燃料煤)超过杂质极限值，则石膏产品性能变坏。工业上消除可溶性氯化物的方法是______________________________。（5）某化学兴趣小组为了测定烟气脱硫所得石膏的组成(CaSO4·xH2O)即测定x值，做如下实验：将石膏加热使之脱水，加热过程中固体的质量与时间的变化关系如图所示。数据表明当固体的质量为2．72g后不再改变。①石膏的化学式为_______________。②图像中AB段对应化合物的化学式为_________________。【答案】（1）直接液化技术间接液化技术（2）2FeS2+7O2+2H2O=4H++2Fe2++4SO42-4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O（3）焦炉煤气粗氨水（煤焦油）（4）CaCO3+SO2=CaSO3+CO22CaSO3+O2=2CaSO4用石灰石浆液的成本较低用水洗涤（5）CaSO4．2H2O2CaSO4．H2O【解析】【分析】（1）根据不同的加工路线，煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类；（2）根据化合价升降总数相等以及原子守恒来写离子方程式；（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水、煤焦油；（4）①二氧化硫与碳酸钙反应生成亚硫酸钙与二氧化碳，亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO4•2H2O；②石灰石浆液的价格低；③硫酸钙微溶于水；（5）根据题意可知加热前和加热后质量的减少量就是生成水的质量，由实验数据知3.44gCaSO4•xH2O完全分解得到无水CaSO42.72g，可知生成水的质量为：3.44g-2.72g=0.72g，由水的质量和硫酸钙的质量可推算出生石膏的化学式，再根据A-B段时石膏的质量为2.90g，其中CaSO4为2.72g，H2O为0.18g，所以图象中产生AB段的原因是石膏的质量为2.90g，其中CaSO42.72g，H2O为0.18g．此时其化学式可表示为 2CaSO4•H2O．该物质化学性质稳定，受热不易分解。【详解】（1）煤的液化技术又可以分为直接液化法和间接液化法；（2）根据转化图可判断，反应物是FeS2、O2、H2O，生成物是硫酸和硫酸亚铁，则该技术的第一步反应的离子方程式为2FeS2＋7O2＋2H2O＝4H＋＋2Fe2＋＋4SO42－；亚铁离子易被氧化为铁离子，第二步反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋＝4Fe3＋＋2H2O；（3）工业煤干馏得到的产品有焦炭、焦炉煤气、粗氨水（煤焦油）等；（4）湿式石灰石—石膏法脱硫工艺是烟气脱硫技术中最成熟的一种方法。其工艺流程是：烟气经锅炉预热器出来，进入电除尘器除掉大部分粉煤灰烟尘，再经过一个专门的热交换器，然后进入吸收塔，烟气中的SO2与含有石灰石的浆液进行气液接触，通入空气后生成石膏，经脱硫的烟气，应用循环气体加热器进行再加热，进入烟囱，排入大气；①在高温下石灰石吸收SO2生成亚硫酸钙和CO2，生成的亚硫酸钙在空气中被氧化为硫酸钙，则湿法石灰石—石膏法脱硫所涉及的化学反应方程式分别为CaCO3＋SO2＝CaSO3＋CO2、2CaSO3＋O2=2CaSO4；②由于用石灰浆液的成本较低，因此用石灰石浆液作SO2吸收剂而不用熟石灰吸收SO2；③石膏在水中的溶解度小，而氯化物一般易溶于水，则工业上消除可溶性氯化物的方法是用水洗涤；（5）①石膏加热分解减少的质量就是水的质量，已知3.44gCaSO4•xH2O完全分解得到无水CaSO42.72g，则：CaSO4•xH2O═CaSO4+xH2O13618x2.720.72列方程，求解得x=2；所以石膏的化学式为CaSO4•2H2O；故答案为：CaSO4•2H2O；②由实验数据知在A-B段时石膏的质量为2.90g，其中CaSO4为2.72g，H2O为2.90g-2.72g=0.18g，CaSO4的物质的量为=0.02mol，H2O的物质的量为=0.01mol，此时其化学式可表示为2CaSO4•H2O；故答案为：2CaSO4•H2O。4．将海水晒制后过滤可得到粗制食盐和母液，氯碱厂以电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下： （1）在电解过程中，Cl2在与电源_______（填“正”或“负”）极相连的电极上生成；（2）精制过程为除去溶液中的少量Ca2+、Mg2+、SO42-，加入试剂顺序合理的是_____________；a．先加NaOH，再加Na2CO3，再加BaCl2b．先加NaOH，后加Ba(OH)2，再加Na2CO3c．先加BaCl2，后加NaOH，再加Na2CO3（3）脱盐工序中利用NaOH（溶解度随温度变化较大）和NaCl（溶解度随温度变化较小）在溶解度上的差异，通过______________________________________，然后趁热过滤分离NaCl晶体，并得到50%的NaOH溶液（填写设计方案，无需计算具体数据）；（4）写出电解饱和食盐水的反应方程式_____________；如果在实验室中电解200ml饱和食盐水，一段时间后电源负极连接的电极处收集到224ml气体（已换算成标况），此时溶液中NaOH的物质的量浓度为__________mol·L-1（不考虑生成气体的溶解与反应，以及溶液体积的变化）；（5）分离出NaCl后的母液经过下列流程可以制取溴:①若物质X是SO2，那么在这一环节中体现SO2_____________（填“氧化性”或“还原性”）；②若物质X是Na2CO3，则需要把氯气换成硫酸，此时吸收塔中发生的反应Br2+Na2CO3=NaBrO3+CO2+NaBr，配平该反应_____________。若有48g溴完全反应，转移电子的物质的量为_____________mol；③在吹出塔中通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的（填序号）_____________；a．氧化性b．还原性c．挥发性d．腐蚀性 ④设备Y在实验室中可以通过酒精灯、温度计、_____________等玻璃仪器组成的装置实现。【答案】（1）正（2）bc（3）加热蒸发，使NaCl结晶（4）2NaCl+2H2OH2↑+2NaOH+Cl2↑0.1（5）还原性331350.5c蒸馏烧瓶【解析】【分析】（1）在电解过程中，Cl2发生氧化反应；（2）Ca2＋用碳酸钠除去，Mg2＋用氢氧化钠除去，SO42－用氯化钡除去，最后加入盐酸酸化，但由于过量的氯化钡要用碳酸钠来除，所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面；（3）根据氯化钠溶解度随温度变化较小的性质分析；（4）电解饱和食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠；电源负极连接的电极生成氢气，根据化学方程式计算生成0.01mol氢气时，溶液中NaOH的物质的量浓度。（5）①若物质X是SO2，则吸收塔中发生反应；②根据化合价升降总数相等和原子守恒配平方程式；③溴加热易挥发；④根据流程图，设备Y为蒸馏装置。【详解】（1）在电解过程中，Cl2发生氧化反应，Cl2在与电源极正极相连的电极（阳极）上生成；（2）Ca2＋用碳酸钠除去，Mg2＋用氢氧化钠除去，SO42－用氯化钡除去，最后加入盐酸酸化，但由于过量的氯化钡要用碳酸钠来除，所以碳酸钠必需放在氯化钡的后面，所以选bc；（3）因为NaOH溶解度随温度变化较大、NaCl溶解度随温度变化较小，通过加热蒸发，使NaCl结晶，然后趁热过滤分离NaCl晶体，并得到50%的NaOH溶液。（4）电解饱和食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠，反应化学方程式是2NaCl+2H2OH2↑+2NaOH+Cl2↑；设溶液中NaOH的物质的量浓度为cmol/L；2NaCl+2H2OH2↑+2NaOH+Cl2↑1mol2mol0.01molc0.2LC=0.1cmol/L；（5）①若物质X是SO2，则吸收塔中发生反应，SO2中硫元素化合价升高，体现SO2的还原性；②根据化合价升降总数相等和原子守恒配平方程式为3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+3CO2+5NaBr；根据方程式，3molBr2参加反应转移5mol电子，48g溴的物质的量是0.3mol，完全反应转移电子的物质的量为0.5mol。③在吹出塔中通入热空气或水蒸气吹出Br2 ，利用了溴的挥发性，选c；④根据流程图，设备Y为蒸馏装置，所以在实验室中可以通过酒精灯、温度计、蒸馏烧瓶等玻璃仪器组成的装置实现。5．我国有丰富的海水资源，开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务，下图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图：请根据以上信息回答下列问题：I．（1）写出N的化学式和B的名称：N、B。（2）写出反应②的化学方程式，并标出其电子转移的方向和数目：（3）写出反应③的离子方程式：，Ⅱ．粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO42-等杂质，精制时所用的试剂为：①盐酸②氯化钡溶液③氢氧化钠溶液④碳酸钠溶液，以上试剂添加的顺序可以为。A．②③④①B．③④②①C．④③②①D．③②④①Ⅲ．提取粗盐后剩余的海水（母液）中，可用来提取Mg和Br2。（1）若用来提取Mg，根据上述提取Mg的流程，没有涉及到的反应类型是。A．分解反应B．化合反应C．置换反应D．复分解反应（2）若用来提取Br2，反应⑥所用的气态氧化剂的寻找货源的设想，其中合理的是。A．从外地购买B．在当地新建生产厂C．从本厂生产烧碱处循环D．从本厂生产镁单质处循环流程⑦将溴单质从混合物中分离出来是基于溴单质具有性。（3）母液用来提取Mg和Br2先后顺序，甲乙两位工程师有不同观点：甲：母液先提取Mg，后提取Br2乙：母液先提取Br2，后提取Mg请你判断哪个更合适？(填“甲”或“乙”)，理由是。 【答案】HCl氢氧化钙Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2OADCCD挥发乙若先提取镁，海水中会残留大量Ca(OH)2，再用Cl2提取溴时会消耗大量Cl2(其他合理解释也可)【解析】【分析】根据流程图知：反应②为精盐溶液的电解，反应物是氯化钠和水，产物是氯气、氢气、氢氧化钠，C+F→N，N能溶解沉淀，C既能和F反应又能和E反应，所以E为NaOH，F为H2，C为Cl2，N为HCl，贝壳（主要成分为CaCO3）经过高温煅烧可以生成疏松的A为氧化钙，氧化钙可与水反应生成B为氢氧化钙，与母液反应生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁，电解熔融的氯化镁可生成氯气和镁，由转化关系可知D为Mg，以此解答该题。【详解】根据以上分析为可知A为氧化钙，B为氢氧化钙，C为Cl2，D为Mg，E为NaOH，F为H2，则Ⅰ．（1）根据以上分析为可知N的化学式为HCl，B的名称为氢氧化钙；（2）惰性电极电解食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时生成氢氧化钠，生成1mol氢气转移2mol电子，则电子转移的方向和数目可表示为；（3）反应③是氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O；Ⅱ．Ca2＋、Mg2＋、SO42－等分别与Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液反应生成沉淀，可再通过过滤除去，Na2CO3溶液还能除去过量的BaCl2溶液，盐酸能除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液，所以应先加BaCl2溶液再加Na2CO3溶液，最后加入盐酸，试剂添加的顺序可以为②③④①或③②④①，答案选AD；Ⅲ．（1）母液和B反应为海水中的镁离子和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀，为复分解反应，制取氯化氢为化合反应，氢氧化镁和盐酸反应得到氯化镁，为复分解反应，氯化镁电解为分解反应，该过程中未涉及的反应为置换反应，答案选C；（2）提取Br2，反应⑥所用的气态氧化剂为氯气，本厂生产烧碱为电解氯化钠溶液，产物中有氯气，本厂生产镁单质，是电解无水氯化镁，电解氯化镁的产物为镁和氯气，故答案为CD；液溴易挥发，因此流程⑦将溴单质从混合物中分离出来是基于溴单质具有挥发性； （3）母液用来提取Mg和Br2，若先提取镁，海水中会残留大量Ca(OH)2，Ca(OH)2能和氯气反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，再用Cl2提取溴时会消耗大量Cl2，所以乙观点合理。【点睛】本题考查较为综合，涉及无机物的推断以及物质的分离、提纯的实验设计，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，主要把握实验的原理和操作方法，题目难度中等。6．海水是一个巨大的化学资源宝库，下图是海水综合利用的部分工业流程图：Ⅰ.在过程①中应加入的试剂分别为A．Na2CO3溶液、B．盐酸、C．BaCl2溶液、D．NaOH溶液，这4种试剂添加的合理顺序是____(填序号)；过程①中须完成的实验操作分别为a.多步过滤、b.蒸发浓缩、c.冷却结晶，操作a中需要的玻璃仪器是烧杯、__________。Ⅱ.（1）氯碱工业的反应原理是电解饱和食盐水，下列物质不可能是氯碱工业产品的是____。A．H2B．Cl2C．Na2CO3D．NaOH（2）如图所示是离子交换膜法电解原理示意图，两极均用惰性电极材料。精制饱和食盐水进入阳极室，H+在右电极上发生____反应(填“氧化”或“还原”)，所使用的离子交换膜的主要作用是____________。 （3）操作人员欲用pH试纸测定右室溶液酸碱度，其操作方法为________。Ⅲ.过程④制取金属镁的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。简述工业上不使用电解MgO制取金属镁的原因：___。Ⅳ.过程⑤用纯碱溶液吸收Br2，发生的主要反应为：3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑，则吸收1molBr2，转移的电子数为____mol。【答案】DCAB或CDAB或CADB普通漏斗和玻璃棒C还原防止OH-与Cl2 反应，净化所得的NaOH溶液将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照MgO的熔点远高于MgCl2的熔点53【解析】【分析】海水晒盐后得到粗盐和母液，粗盐加入氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠、盐酸精制除杂得到精盐，电解饱和食盐水得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液，母液中加入氢氧化钙浊液沉淀镁离子，过滤得到氢氧化镁沉淀，加入盐酸溶解后得到氯化镁溶液，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到氯化镁晶体，在氯化氢气流中加热失水得到氯化镁固体，电解熔融氯化镁得到金属镁和氯气，滤液中加入氯气氧化溴离子得到溴单质的低浓度溶液，加入碳酸钠溶液吸收溴单质，再加入稀硫酸，发生归中反应得到高浓度的溴单质溶液。【详解】Ⅰ.除去粗盐中的可溶性杂质：Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-时，可以加入过量NaOH（去除镁离子）：Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓，加入过量BaCl2（去除硫酸根离子）：SO42-+Ba2+=BaSO4↓；也可先加氯化钡后加氢氧化钠，再加入过量Na2CO3（去除钙离子以及多余的钡离子）：Ca2++CO32-=CaCO3↓，Ba2++CO32-=BaCO3↓，碳酸钠必须加在氯化钡之后，盐酸在最后，除去多余的碳酸根离子，所以按滴加顺序依次为DCAB或CDAB或CADB；过程①中实验操作a中为多步过滤，需要的玻璃仪器是烧杯、普通漏斗和玻璃棒；Ⅱ.（1）根据质量守恒定律可知化学反应前后元素的种类一定不变，反应物是氯化钠和水，所以反应后的物质中只能含有钠、氯、氢和氧四种元素。A．氢气是由氢元素组成的，符合以上关于产物情况的分析，所以氢气可能是该反应的生成物，选项A不选；B．氯气由氯元素组成，符合以上关于产物情况的分析，所以氯气可能是该反应的生成物，选项B不选；C．碳酸钠是由碳、氧和钠三种元素组成，由以上分析可知生成物中不可能含有碳元素，所以生成物中不可能含有碳酸钠，选项C选；D．氢氧化钠是由钠、氧和氢三种元素组成，符合以上关于产物情况的分析，所以可能是生成物，选项D不选。答案选C；（2）由于氯离子在左边电极上被氧化成氯气，所以精制饱和食盐水进入阳极室，右边电极连接直流电源的负极，H+在右电极上发生还原反应，所使用的离子交换膜的主要作用是防止OH-与Cl2反应，净化所得的NaOH溶液；（3）测定溶液pH的操作方法为：将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照；Ⅲ.由于MgO的熔点远高于MgCl2的熔点，如果电解MgO会浪费大量能源，故工业上采用电解MgCl2的方法制取金属镁；Ⅳ.根据反应3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑可知，只有溴元素化合价发生了变化，每吸收3molBr2，转移的电子数为5mol，则吸收1molBr2，转移的电子数为53mol。 7．（2020·安徽师范大学附属中学高一期中）近年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的。实验目的：通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。查阅资料：（1）“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），请完成该反应的离子方程式：___。（）SO2+（）MnO4-+（）=（）+（）Mn2++（）根据上述资料，甲同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。实验探究：甲同学：甲同学进行了如图所示A、B两步实验：“实验现象”：A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。“得出结论”：煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。（2）乙同学认为甲的方案不合理，其理由是___：实验探究：丙同学：丙同学进行了如图所示实验（部分装置在图中略去）：（3）图C装置的作用是___。（4）证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：___。（5）装置C中的高锰酸钾溶液也可以替换为___。A．足量I2的淀粉溶液B．足量饱和NaHCO3溶液C．足量Na2SO3溶液D．足量溴水 【答案】（1）（5）SO2+（2）MnO4-+（2）H2O=（5）SO42-+（2）Mn2++（4）H＋（2）SO2也能使澄清石灰水变浑浊，不能证明煤中含有碳元素（3）除去SO2并检验其是否除尽（4）B中褪色，C中不褪色，D中变浑浊（5）AD【解析】（1）SO2被MnO4-氧化为SO42-，S元素化合价由+4升高为+6、Mn元素化合价由+7降低为+2，根据得失电子守恒、电荷守恒配平离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H＋；（2）SO2和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和水，B中澄清石灰水变浑浊，不能证明煤中含有碳元素；（3）SO2被MnO4-氧化为SO42-，装C用浓酸性高锰酸钾溶液来除去SO2，以确保完全除尽，防止干扰CO2的检验；（4）SO2能使高锰酸钾褪色，证明煤中含有硫元素的现象是B中溶液褪色；CO2能使澄清石灰水变浑浊，证明含有碳元素的现象是C中不褪色，D中变浑浊；（5）高锰酸钾溶液有强氧化性，可以把SO2氧化为硫酸。若用其它物质来代替，只要物质有强氧化性，可以与SO2发生氧化还原反应即可。A．I2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HI，SO2能被吸收，I2与CO2不能发生反应，故选A；B．NaHCO3＋SO2=NaHSO3＋CO2．虽然能除去SO2，但是能产生CO2，会影响CO2的检验，故不选B；C．Na2SO3＋SO2＋2H2O=2NaHSO3，由于该溶液呈碱性，也能吸收CO2，所以会影响CO2的检验，故不选C；D．Br2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HBr，SO2能被吸收，溴水与CO2不能发生反应，所以可以除去SO2中的CO2，故选D；所以选AD。8．（2020·湖北省高一期末）海洋是一个巨大的化学资源宝库，下面是海水资源综合利用的部分流程图。 （1）步骤①中除去粗盐中杂质（Mg2＋、SO、Ca2＋），加入的药品顺序正确的是__________。A．NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸B．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤后加盐酸（2）步骤⑤中已获得Br2，步骤⑥中又用SO2的水溶液将Br2吸收，其目的是___________。（3）写出步骤⑥中发生反应的离子方程式：_______________。（4）把溴吹入到SO2的水溶液的气体X最可能用下面的___（填序号）。A．乙烯B．空气C．氩气D．CO2（5）由海水提溴过程中的反应可得出Cl－、SO2、Br－还原性由弱到强的顺序是___________。（6）钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。常温下钛不与非金属、强酸反应，红热时，却可与常见的非金属单质反应。目前大规模生产钛的方法是：TiO2、炭粉混合，在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为______。【答案】（1）BCD（2）提高溴的富集程度（3）Br2＋SO2＋2H2O=4H++2Br－＋SO42－（4）B（5）Cl－<Br－<SO2（6）TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO【解析】【分析】海水分离得到粗盐、淡水和母液卤水，粗盐提纯得到精盐，母液中加入氢氧化钙沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀，过滤得到沉淀在盐酸中溶解得到氯化镁溶液，浓缩结晶、得到氯化镁晶体，氯化氢气流中脱水得到氯化镁，电解熔融氯化镁得到金属镁和氯气；得到的NaBr溶液中通入氯气氧化溴离子生成溴单质，用热空气吹出溴单质和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和溴化氢，吸收液中通入氯气氧化溴离子生成单质溴，蒸馏冷却分离得到纯溴，据此分析解答。（1）除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-，通过加氯化钡除SO42-离子，加碳酸钠除Ca2+离子，加NaOH除去Mg2+离子，同时碳酸钠可以除去过量的钡离子，过滤后，加入盐酸调节pH除去过量的碳酸根离子和氢氧根离子，据此分析解答；（5）根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物分析判断； （6）TiO2、炭粉混合在高温下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体，根据质量守恒定律，该气体为一氧化碳，据此分析解答。【详解】（1）除去粗盐中杂质(Mg2＋、SO42-、Ca2＋)，通过加氯化钡除SO42-离子，然后再加碳酸钠除Ca2+离子，同时碳酸钠可以除去过量的钡离子，如果加反了，过量的钡离子就没法除去，加NaOH除去Mg2+离子顺序不受限制，因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了，将三种离子除完，过滤后加盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子；A．NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸，加入的氯化钡溶液中钡离子不能除去，故A错误；B．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，符合除杂和提纯的要求，故B正确；C．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸，符合除杂和提纯的要求，故C正确；D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤后加盐酸，符合除杂和提纯的要求，故正确；故答案为：BCD；（2）步骤⑤中已获得Br2，低浓度的Br2溶液在提取时消耗过多的原料和能源，步骤⑥中又将Br2还原为Br-，目的是转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质，用于富集溴元素，故答案为：提高溴的富集程度；（3）步骤⑥中二氧化硫与溴单质发生氧化还原反应，反应的化学方程式为：Br2+SO2+2H2O═H2SO4+2HBr，离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O=4H++2Br－＋SO42-，故答案为：Br2＋SO2＋2H2O=4H++2Br-＋SO42-；（4）把溴吹出的气体X，廉价且不和溴反应，吹出的溴单质用碳酸钠溶液吸收，二氧化碳能够与碳酸钠溶液反应，乙烯和溴发生加成反应，氩气生产成本高，所以工业上最适宜选用空气，故答案为：B；（5）苦卤中通入Cl2置换出Br2，吹出后用SO2吸收转化为Br-，反复多次，以达到富集溴的目的。由海水提溴过程中的反应中还原剂的还原性大于还原产物，2Br-+Cl2=Br2+2Cl-；反应中还原剂Br-的还原性大于还原产物Cl-；Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，反应中还原剂SO2的还原性大于还原产物Br-；可得出Cl-、SO2、Br-还原性由弱到强的顺序是Cl－<Br－<SO2，故答案为：Cl－<Br－<SO2；（6）TiO2、炭粉混合在高温下通入氯气制得TiCl4和一氧化碳，该反应的化学方程式为：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO，故答案为：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。【点睛】本题的易错点为（1），要注意为了将杂质完全除去，加入的试剂是过量的，过量的试剂要能够在后续操作中除去。9．电石浆是氯碱工业中的一种废弃物，其大致组成如表所示：成分CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOCaS其它不溶性的物质65～663.5～5.01.5～3.50.2～0.80.2～1.11.0～1.823～26 质量分数/%用电石浆可生产无水CaCl2，某化工厂设计了以下工艺流程：已知氯化钙晶体的化学式是CaCl2·6H2O；H2S是一种酸性气体，且具有还原性。（1）反应器中加入的酸应选用______________。（2）脱色槽中应加入的物质X是__________；设备A的作用是__________；设备B的名称为__________；设备C的作用是_______________。（3）为了满足环保要求，需将废气H2S通入吸收池，下列物质中最适合作为吸收剂的是_______(填序号)。反应的化学方程式为____________________________。A．水B．浓硫酸C．石灰乳D．硝酸（4）将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是______________________。【答案】（1）盐酸（2）活性炭蒸发浓缩过滤器脱水干燥C（3）Ca(OH)2+H2S=CaS+2H2O（4）对母液回收利用，降低废弃物排放量，提高经济效益【解析】【分析】电石浆加入酸，其中含有的氧化钙，氧化铝、氧化铁、氧化镁、硫化钙溶于酸，经沉降后过滤得到滤渣为二氧化硅和不溶性杂质，加入活性炭脱色过滤后，在A中蒸发浓缩得到晶体，B中过滤得到晶体，通过C脱水干燥得到产品。【详解】（1）因目的是生产CaCl2，在处理过程中不引入新的杂质离子，所以反应器中加入的酸应选用盐酸；（2）活性炭具有吸附性，故脱色槽中应加入的物质X是活性炭；从A装置后面看是结晶池，则在A中可进行的操作是溶液脱水，A为蒸发浓缩；从B中有母液出来，则B为过滤器；B中得到晶体，所以需要脱水干燥，才能得到CaCl2产品，故设备C的作用是脱水干燥；（3）H2S为酸性气体，应用碱液吸收，应该选石灰乳，该反应的化学方程式为Ca(OH)2+H2S=CaS+2H2O，故合理选项是C； （4）设备B中产生的母液中含有氯化物，经回收利用，不仅可以降低废弃物排放量，而且可以提高经济效益，故将设备B中产生的母液重新引入反应器的目的是对母液回收利用，降低废弃物排放量，提高经济效益。10．（2019·唐山市第二中学高一期中）海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：（1）从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO42-及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤，②加过量NaOH溶液，③加适量盐酸，④加过量Na2CO3溶液，⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是___。A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．②⑤④①③D．②④⑤①③（2）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为___。（3）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2同时有H2SO4生成，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为___，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是___。【答案】（1）C（2）富集溴（3）Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-强酸对设备的腐蚀【解析】（1）除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO42-及泥沙，常使用Na2CO3溶液除Ca2+、NaOH溶液除Mg2+、BaCl2溶液除SO42-，但除杂离子的加入量都是过量的，所以需考虑过量离子的处理。过量的Ba2+需使用CO32-处理，所以Na2CO3溶液应在BaCl2溶液之后加入溶液中，盐酸应在过滤之后加入溶液中，以防固体溶解。由此便可确定正确的操作顺序为②⑤④①③；答案为C；（2）步骤Ⅰ中已获得Br2，但浓度很小，不便于提取，所以步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，主要是为了富集溴；答案为：富集溴；（3）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，同时有HBr和H2SO4生成，有关反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-，由此反应可知，生成了两种强酸，会腐蚀设备，所以这是除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题。答案为：Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-；强酸对设备的腐蚀。